AI Farming : numérisation de la relation entre la serre et les plantes qui s’y trouvent.

Candidat principal :
Youbin Zheng, PhD, University of Guelph

Co-candidats :
Xiuming Hao, PhD, Agriculture and Agri-Food Canada
Quade Digweed, Agriculture and Agri-Food Canada

L’intelligence artificielle est sur le point de transformer pratiquement tous les secteurs, et l’horticulture n’échappe pas à la règle. Cette équipe est hébergée à l’université de Guelph, un ensemble de sagesse académique et d’innovation technologique, et a développé un “modèle jumeau numérique”, un système agricole autonome alimenté par l’IA qui révolutionnera la culture des baies dans des environnements contrôlés, faisant de la production hors saison une réalité durable.

Système autonome d’environnement contrôlé pour la production de baies tout au long de l’année

À une époque où les pratiques durables et l’innovation technologique se rejoignent, une alliance novatrice entre l’université de Guelph, Agriculture et Agroalimentaire Canada et Koidra établit la norme d’or en matière de production durable de baies. Leur objectif est de révolutionner la culture des baies dans des environnements contrôlés, en faisant de la production hors saison une réalité durable.

Cette collaboration, qui allie sagesse académique et innovation technologique, a donné vie au “modèle de jumeau numérique”. Plus qu’un outil de collecte de données, ce modèle saisit en temps réel les nuances de l’environnement et des plantes de la serre, la transformant en un écosystème dynamique piloté par l’IA. Il ajuste avec précision des paramètres tels que la lumière, la température et les émissions de CO2 niveaux avec une précision et une rapidité sans précédent, garantissant des conditions de croissance optimales. Youbin Zheng, professeur à l’université de Guelph en sciences de l’environnement, nous éclaire sur ce processus complexe : “L’exploitation d’une serre est comme l’orchestration d’une symphonie ; chaque élément doit s’harmoniser. Et avec les baies, les enjeux sont plus importants. Mais grâce à notre expertise commune, nous créons un environnement intuitif et économe en ressources pour la culture des baies”.

Le “jumeau numérique” élimine les incertitudes liées au contrôle de la santé des plantes grâce à des données en temps réel provenant de biocapteurs sophistiqués. Toutes les cinq minutes, le système met à jour les données et y répond en ajustant des variables telles que la température et la concentration de dioxyde de carbone – une fréquence qui dépasse la capacité d’un cultivateur humain moyen. Il intègre et connecte également le matériel et les logiciels que de nombreux producteurs utilisent déjà, centralisant les informations et les contrôles pour une plus grande efficacité.

“Grâce à l’IA, nous ne cherchons pas à remplacer les agriculteurs, mais à élever leur potentiel à des niveaux inégalés”. Dr. Ken Tran, Koidra

Leurs efforts combinés ont été tout à fait remarquables. En 2018, Ken Tran, de Koidra, et Xiuming Hao, d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, ont remporté une victoire dans le cadre d’un concours de serres autonomes axé sur les concombres. Cette victoire a été doublement douce, puisqu’elle a permis d’établir un record de rendement inégalé et d’obtenir les meilleurs résultats en matière de développement durable pour tous les paramètres clés : l’efficacité énergétique, l’efficacité de l’eau et l’efficacité en matière deCO2.

En 2022, Koidra a récidivé. Un autre défi, cette fois-ci sur la laitue, et une autre victoire – dépassant de 27 % les producteurs experts en termes de bénéfices, tout en conservant des scores de durabilité impeccables.

Il ne s’agit pas seulement d’accolades et de résultats académiques : il s’agit d’un impact sur le monde réel. Lors de récents essais commerciaux, la technologie de Koidra a changé la donne, augmentant les rendements des aubergines et des mini-concombres biologiques de 27 % et 20 % respectivement. Un témoignage de l’évolutivité et de l’adaptabilité de la technologie.

“Nous sommes confrontés à un changement climatique, à des conditions météorologiques plus extrêmes, à des sécheresses et à une augmentation du nombre de personnes à nourrir sur la terre”, explique le Dr Hao. “Nous pouvons produire beaucoup plus de nourriture par unité de surface. Nous pouvons cultiver dans le désert, près du pôle Nord, dans des communautés isolées, tant que nous continuons à développer des systèmes d’environnement contrôlé. Et nous pouvons améliorer la sécurité et la qualité de l’alimentation”.

Les progrès réalisés grâce à cette collaboration ne sont pas seulement des étapes vers la culture durable des baies, ils sont des pas de géant pour l’avenir de l’agriculture.


Collaborateurs

  • Fadi Al-Daoud, Ministère de l’agriculture, de l’alimentation et des affaires rurales de l’Ontario
  • Adam Dale, Université de Guelph
  • Jason Lanoue, Agriculture et Agroalimentaire Canada
  • Kenneth Tran, Koidra Inc.
  • Ketut Putra, Koidra Inc.
  • Yun Kong, Université de Guelph
  • David Llewellyn, Université de Guelph